JP4029007B2

JP4029007B2 - 内燃機関用排気管

Info

Publication number: JP4029007B2
Application number: JP2002158155A
Authority: JP
Inventors: 孟育李
Original assignee: 孟育李
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2022-05-30
Also published as: JP2002364357A; US20020179360A1; US6719085B2; TW489935U; US20040168847A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車・オートバイ等各種車両に好適な内燃機関用排気管の構造に関し、より詳細には排気管を成すマフラーあるいはテールパイプの後端部に取り付け、走行時に排気ガスを外部へ迅速に排出し、エンジン出力を向上すると共に、排気ガスの低温化・清浄化を図り且つ、前記排気管に装飾効果を与え、趣味性を付加した内燃機関用排気管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、一般的な排気管は、単に内燃機関からの排気ガスによる燃焼騒音を低くし、また排気ガス内に含まれている煤煙等の粒子を集塵する装置を含む構造であるが、自動車・オートバイといった各種車輌の排気管部分の特殊なデザインは普及しておらず、排気管が自動車、オートバイ等の流麗な外観とミスマッチを引き起こし、ひいては車全体の美観を損ねている。
【０００３】
すでに、排気管の外部を覆う装飾用テールパイプを設計し、その特殊な形状によって車輌の外観に装飾効果を追求したものが提供されている。
【０００４】
また、装飾用のテールパイプあるいは排気管の内部に回転翼を設けたものも提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記装飾用テールパイプには、排気管内の排気ガスの管内通過時の抵抗軽減効果が無い上に、排気管を外観から被覆するという機能しかなく、走行中にそれ以上に視覚に訴えてくるものもない。また、この種の装飾用テールパイプは単なる静的装飾に過ぎず、より独創的かつ個性ある装飾とはなり得えなかった。
【０００６】
前記回転翼を有するものも固定された場所で回転翼が回転するだけであり、かつこの回転翼が装飾用テールパイプあるいは排気管内に固定されている為、高温の排気ガスによって容易に回転翼が劣化しやすく、回転不良により排気ガスの通過抵抗が増大し、排気ガスが滞留してしまうという怖れもあった。
【０００７】
本発明は、上記諸課題を解消するために、動的な美観と趣味性を兼ね備え、かつ確実に排気管内の排気ガスの通過抵抗の軽減と、管内への油塵等の付着を防ぐことができる排気管を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の内燃機関用排気管は、排気ガスを排気口に導出する内燃機関用排気管において、
該排気管の後端排気口近傍位置に、前記排気管の排気方向に一端を開口し、前記排気管内又は該排気管外に固定されるスリーブを設け、該スリーブの開口を前記排気管の略中心に軸孔を穿設形成した軸承板で被蓋固定し、前記軸孔に前記排気管内を流れる排気ガスによって回転する回転翼を軸承し、かつ、該軸の後端側と、前記軸を前記排気ガスの通過風力に抗する方向に付勢する発条を、それぞれ前記スリーブ内に挿入すると共に、前記排気ガスの通過風力によって前記回転翼を前記回転中心と同一軸線方向に前記排気管内外又は該排気管外において進退移動自在に構成したことを特徴とする。
【０００９】
前記発条は、前記回転翼の軸後端を、前記スリーブ内に挿入した引っ張りバネからなる発条の一端に連結し、前記発条の他端を支持板に固定したり、あるいは、支持板又は軸承板を貫通する回転翼の軸後端部に設けたストッパと、前記支持板又は軸承板間において前記軸に圧縮バネからなる発条を外装することにより回転翼が排気管内外において進退移動自在に設けることができる。
【００１０】
また、前記支持板は、例えば、排気ガスの通過抵抗とならない幅に形成された板状部材からなり、該板状部材の一端を折曲してフランジを形成し、該フランジに巻回した固定バンドにより前記支持板を排気管に固定し、この支持板に前記回転翼の軸を装着して構成することができ、また、前記支持板は、排気管内又は排気管の排気口に臨み設ければ好適である。
【００１１】
さらに、前記支持板の他端を前記排気管の直径方向に折曲して形成した固定片に多数の固定孔を穿設形成し、前記排気管の排気口方向に一端を開口するスリーブの後端を前記固定孔に固定すれば、前記スリーブの取り付け位置を容易に選択でき、前記スリーブの開口を被蓋固定する軸承板に穿設した軸孔に前記回転翼の軸を装着することができる。
【００１２】
回転翼が排気管内外において進退移動自在に設けることができる。
【００１３】
さらに、前記スリーブは排気管の排気口から排気ガス排出方向に突出して設ければ口径の小さい排気管あるいはテールパイルにも対応できる。
【００１４】
また、前記支持板を、前記排気管の排気口の直径位置に前記支持板に固着したフランジを前記排気管外周に固定して取り付ければ、排気口における支持板の取り付け位置及び本装置の脱着が容易となり、メインテナンスに好適である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明は、内燃機関用排気管の構造に関するものであり、図１に示すように、支持板１０により、回転翼１８の軸１６を軸承する。支持板１０は、排気管２０内で排気ガスの通過抵抗とならない幅に形成された板状部材からなり、該板状部材の一端を、排気管２０の外周面でＵ字型のフランジ１１として形成し、排気管２０の開口端において排気管２０の厚みで折曲形成して排気管外壁を挟持し得るように形成する。そして、この支持板１０の他端を排気管２０の中心方向に９０°さらに折曲形成して固定片１２を設けたものである。支持板１０は、排気管２０の外周面において当該外周面形状に対応する幅方向断面を有するように折り曲げてもよい。
【００１６】
フランジ１１は固定バンド１９により支持板１０を排気管２０に対して堅固に固定するものであって、フランジ１１の締め付けにより支持板１０の脱落が防止される。固定片１２上には直列に多数の固定孔１２２が穿設形成され、該排気管２０の内径に応じ、回転翼１８の回転中心が排気管２０の中心に位置することとなる固定孔１２２を選択して、円筒形状を成すスリーブ１３の後端をボルト121により固定する。スリーブ１３の先端は、排気管２０の排気口２７方向に開口し、前記開口は、軸承板１５により被蓋され、軸承板１５の中央には軸孔１５１が穿設形成されている。そして、該軸孔１５１で回転翼１８の軸１６を挿通し、該軸１６にはスリーブ内への移動距離を規制するストッパー１６１を嵌装して支持している。また、前記軸１６の外端部には軸受１７を介して回転翼１８が回転自在に固定されている。
【００１７】
そして、前記軸１６の後端は、前記スリーブ１３内に挿入した引っ張りバネからなる発条１４の一端に連結され、この発条１４の他端はスリーブ１３の底壁を介して固定片１２の他の固定孔１２２に掛止して固定されている。
【００１８】
図１の実施形態の動作を示す図２において、エンジン始動後、排気管を通して排出される排気ガスの気流による通過風力によって回転翼１８が回転（自転）する。回転翼１８が回転を始めると、排気ガスを順次吸引して排気口２７の方向へ送出する吸送気作用が働き、通過抵抗が大きい排気ガスの排気管内の通過を助長支援する。そして、排気管内は低圧化する。従って、シリンダーの排気部に続く排気管内の該低圧化現象に伴って、シリンダーから排出された高温高圧の排気ガスは、急激に断熱膨張して圧力・温度を低下するので、その排気ガスは、容積を減縮して管内通過抵抗が低減し、排気管内通過が一段と円滑になる。この時大流量の排気ガスが回転翼１８に作用し、軸１６に固着した発条１４の抗力に抗して、排気ガスの通過風力により、回転翼１８が軸１６と共に排気管の外に突出し、さらに、排気機能が促進される。従って、装置全体が排気管内の高温の影響を受けず、耐久性を損なうことなく排気管の排気機能自体にも影響しない。同時に動的美観を提供することとなる。そして、排気ガスの低圧低温化・管内通過抵抗の低減作用に基づいて、シリンダーからの排出ガスの排出抵抗が低減しエンジン出力が向上すると共に、大気放出時の排気ガスの低温化・有害物質の濃度低下による清浄化が促進される。
【００１９】
図３は、たとえば原付、小型オートバイのように排気管の径が小さい場合に、好適な本発明の他の実施形態を示すもので、支持板１０は、図１に示す実施形態と同様に折曲し、全体としてＬ字状を成し、フランジ１１及び固定片１２を形成する。前記固定バンド１９で排気管２０に対して支持板１０を固定する。固定片１２は、排気口２７に臨み支持固定され、前記固定片１２上に図１の実施形態に示す回転翼１８及び軸１６を備えるスリーブ１３を装着固定する。
【００２０】
以上の実施形態からも明らかなように、前記支持板１０及び回転翼１８を有するスリーブ１３からなる本発明排気管は、ノーマルの排気管あるいはオプションパーツとして排気管に取り付けたテールパイプに取り付けてもよく、あるいは本発明排気管を装着したテールパイプをノーマルの排気管に取り付けることもできる。
【００２１】
図４は、本発明のさらに他の実施形態を示すもので、支持板１２は、排気管２０の排気口２７の直径位置に前記支持板１２に溶接等で固着したフランジ２１１及び２１２により取り付けられ、前記フランジ２１１に設けた螺孔２１３よりボルト１１１を介して排気管外周に固定されている。
【００２２】
本実施形態においては、スリーブ１３内には、軸受１７を貫通する軸１６の後端部に設けたストッパ２５と支持板１２間に圧縮バネからなる発条１４を外装している。軸１６の先端部は軸受１７を貫通し、先端には保護板２８が設けられ、回転翼１８による負傷を回避し得るように設けられている。２３１は、スリーブ１３のカバーで、軸１６の排気管方への移動を規制する。
【００２３】
なお、図中符号２６は反射具又は発光ダイオードで、支持板１２に対して任意個数のステイ２６１を介して固着され、LEDのときは、図示せざる車両の電源にメインスイッチキーの回路を介して接続されている。
【００２５】
なお、図３〜図４に示す実施形態においては、支持板１０の固定片１２が軸承板１５の機能を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す部分断面図。
【図２】図１の実施形態における作用を示す部分断面図。
【図３】本発明の他の実施形態を示す部分断面図。
【図４】本発明のさらに他の実施形態を示す部分断面図。

Claims

排気ガスを排気口に導出する内燃機関用排気管において、
該排気管の後端排気口近傍位置に、前記排気管の排気方向に一端を開口し、前記排気管内又は該排気管外に固定されるスリーブを設け、該スリーブの開口を前記排気管の略中心に軸孔を穿設形成した軸承板で被蓋固定し、前記軸孔に前記排気管内を流れる排気ガスによって回転する回転翼を軸承し、かつ、該軸の後端側と、前記軸を前記排気ガスの通過風力に抗する方向に付勢する発条を、それぞれ前記スリーブ内に挿入すると共に、前記排気ガスの通過風力によって前記回転翼を前記回転中心と同一軸線方向に前記排気管内外又は該排気管外において進退移動自在に構成したことを特徴とする内燃機関用排気管。
前記回転翼は、該回転翼の軸が挿入された前記スリーブを排気管に固着した支持板に装着し、前記支持板は、排気管内又は排気管の排気口に臨み設けてなる請求項１記載の内燃機関用排気管。
前記支持板は、排気ガスの通過抵抗とならない幅に形成された板状部材からなり、該板状部材の一端を折曲してフランジを形成し、該フランジに巻回した固定バンドにより前記支持板を排気管に固定して成る請求項２記載の内燃機関用排気管。
前記支持板の他端を前記排気管の直径方向に折曲形成して固定片を設け、該固定片に多数の固定孔を穿設形成し、前記排気管の排気口方向に一端を開口する前記スリーブの後端を前記固定孔に固定して成る請求項２記載の内燃機関用排気管。
前記回転翼の軸後端を、前記スリーブ内に挿入した引っ張りバネからなる発条の一端に連結し、前記発条の他端を支持板に固定して成る請求項４記載の内燃機関用排気管。
前記スリーブを排気管の排気口から排気ガス排出方向に突出して設けた請求項４記載の内燃機関用排気管。
前記支持板は、前記排気管の排気口の直径位置に前記支持板に固着したフランジを前記排気管外周に固定して取り付けて成る請求項２記載の内燃機関用排気管。
前記支持板又は軸承板を貫通する回転翼の軸後端部に設けたストッパと、前記支持板又は軸承板間において前記軸に圧縮バネからなる発条を外装して成る請求項２記載の内燃機関用排気管。